¿Por qué la contaminación del céfiro es tan perjudicial? El ADN puede contener la respuesta

La amenaza de contaminación del céfiro capta nuestra atención cuando la vemos, por ejemplo, los zarcillos de humo de los incendios de arbustos australianos, ahora visibles desde el espacio, o los venenosos. sopa de smog que desciende en ciudades como Nueva Delhi en el invierno.

Pero el céfiro contaminado incluso perjudica a miles de millones de personas de guisa continua. Al céfiro huido, inhalamos toxinas entregadas por el tráfico de automóviles, plantas a carbón y refinerías de petróleo. Los incendios de interior para calentar y cocinar contaminan el céfiro de miles de millones de personas en países pobres. Más de mil millones de personas agregan toxinas a sus pulmones fumando cigarrillos, y más recientemente, vapeando.

Noventa y dos por ciento de las personas del mundo viven en lugares donde las partículas finas, las partículas muy pequeñas más peligrosas para los tejidos humanos, exceden las pautas de la Estructura Mundial de la Salubridad para un céfiro saludable. La contaminación del céfiro y el tabaco juntos son responsables de hasta 20 millones de muertes prematuras cada año.

Las toxinas transportadas por el céfiro nos dañan de muchas maneras. Inmediato con los vínculos perfectamente establecidos con el cáncer de pulmón y las enfermedades cardíacas, los investigadores ahora están encontrando nuevas conexiones con trastornos como la diabetes y la enfermedad de Alzheimer.

Los científicos todavía están pensando vigilar cómo la contaminación del céfiro causa estas dolencias. Además están desconcertando la patente resistor que algunas personas tienen delante este ataque nuevo.

Algunos investigadores ahora argumentan que las respuestas a estas preguntas se encuentran en nuestro pasado evolutivo distante, millones de primaveras antaño de que se encendiera el primer cigarrillo y el primer coche salió a la carretera.

Nuestros antepasados ​​quedaron atormentados por las toxinas en el céfiro incluso cuando los simios bípedos caminaban por la sabana africana, argumentaron Benjamin Trumble, biólogo de la Universidad Estatal de Arizona, y Caleb Finch de la Universidad de Sur de California, en la impresión de diciembre de Quarterly Review of Biology.

Nuestros antepasados ​​desarrollaron defensas contra estos contaminantes, proponen los científicos. Hoy, esas adaptaciones pueden proporcionar protección, aunque limitada, contra el humo del tabaco y otras amenazas en el céfiro.

Pero nuestro enviado evolutivo incluso puede ser una carga, El Dr. Trumble y el Dr. Finch especularon. Algunas adaptaciones genéticas pueden acontecer aumentado nuestra vulnerabilidad a enfermedades relacionadas con la contaminación del céfiro.

Es "una contribución efectivamente creativa e interesante a la medicina evolutiva", dijo Molly Fox, antropóloga de la Universidad de California en Los Ángeles, quien no participó en el nuevo estudio.

La historia comienza hace unos siete millones de primaveras. África en ese momento se estaba volviendo gradualmente más árida. El Sahara surgió en el finalidad de África, mientras que las praderas se abrieron en África uruguayo y meridional.

Los antepasados ​​de los chimpancés y gorilas permanecieron en los bosques en retirada, pero nuestros antiguos parientes se adaptaron a los nuevos entornos. Evolucionaron en un entorno detención y delgado, muy adecuado para caminar y valer largas distancias.

Dr. Finch y el Dr. Trumble creen que los primeros humanos enfrentaron otro desafío que se ha pasado por detención en gran medida: el céfiro.

Periódicamente, la sabana habría experimentado fuertes tormentas de polvo del Sahara, y nuestros ancestros lejanos podrían acontecer corrido el aventura de dañar sus pulmones al respirar las partículas ricas en sílice.

"Cuando el polvo esté detención, veremos más problemas pulmonares", dijo el Dr. Finch. Incluso hoy en día, los investigadores griegos han descubierto que cuando los vientos del Sahara llegan a su país, los pacientes ingresan en hospitales con problemas respiratorios.

El denso follaje de los bosques tropicales dio a los chimpancés y gorilas un refugio del polvo. Pero los primeros humanos, deambulando por las praderas abiertas, no tenían dónde esconderse.

El polvo no era el único peligro. Los pulmones de los primeros humanos incluso pueden acontecer estado irritados por los altos niveles de polen y partículas de materia fecal producidas por las vastas manadas de animales de pastoreo de la sabana.

Dr. Finch y el Dr. Trumble sostienen que los científicos deberían considerar si estos nuevos desafíos alteraron nuestra biología a través de la selección natural. ¿Es posible, por ejemplo, que las personas que son resistentes al humo de cigarrillos hayan heredado variantes genéticas que protegieron a sus ancestros distantes de los incendios de cuevas?

Una forma de reponer a estas preguntas es observar los genes que han evolucionado significativamente desde nuestros antepasados ​​se mudaron de los bosques.

Uno de ellos es MARCO, que proporciona el plan para la producción de un ganzúa molecular utilizado por las células inmunes en nuestros pulmones. Las células usan este ganzúa para eliminar bacterias y partículas, incluido el polvo de sílice.

Más tarde, nuestros antepasados ​​se sumaron a las amenazas aerotransportadas al dominar el fuego. Mientras se detenían cerca de los hogares para cocinar, mantenerse calientes o alejados de los insectos, inhalaban humo. Una vez que los humanos comenzaron a construir refugios, el condición se volvió más dañino para sus pulmones.

"La mayoría de las personas tradicionales viven en un condición en gran medida humeante", dijo el Dr. Finch. "Creo que ha sido un hecho de la vida humana para nosotros incluso antaño de nuestra especie".

El humo creó una nueva presión evolutiva, creen él y el Dr. Trumble. Los humanos desarrollaron potentes enzimas hepáticas, por ejemplo, para descomponer las toxinas que pasan al torrente escarlata desde los pulmones.

Gary Perdew, un toxicólogo molecular de la Universidad Penn State, y sus colegas han contrario evidencia de la proceso impulsada por el humo en otro gen, AHR.

Este gen produce una proteína que se encuentra en las células del intestino, los pulmones y la piel. Cuando las toxinas se enganchan en la proteína, las células liberan enzimas que descomponen los venenos.

Otros mamíferos usan AHR para desintoxicar sus alimentos. Pero la proteína incluso es efectiva contra algunos de los compuestos en el humo de la madera.

En comparación con otras especies, la interpretación humana produce una respuesta más débil a las toxinas, tal vez porque la proteína AHR no es el protector consumado: los fragmentos que deja detrás puede causar daño a los tejidos.

Nuestra especie Llegó a la Revolución Industrial hace dos siglos con cuerpos que habían sido moldeados durante millones de primaveras por este proceso en gran medida imperfecto.

Agua limpia, medicamentos mejorados y otras innovaciones redujeron drásticamente las muertes por enfermedades infecciosas. La esperanza de vida promedio se disparó. Pero nuestra exposición a las toxinas transportadas por el céfiro incluso aumentó.

“Si comprimiéramos los últimos cinco millones de primaveras en un solo año, no sería hasta el 31 de diciembre a las 11:40 pm, que la Revolución Industrial comienza, "Dijo el Dr. Trumble. "Estamos viviendo en el más reducido detalle de la existencia humana, sin bloqueo, creemos que todo lo que nos rodea es lo habitual".

La Revolución Industrial fue impulsada en gran parte por el carbón, y la masa comenzó a respirar los humos. Los autos se volvieron ubicuos; propagación de centrales eléctricas y refinerías de petróleo. Las compañías tabacaleras fabricaban cigarrillos a escalera industrial. Hoy, venden 6,5 billones de cigarrillos cada año.

Nuestros cuerpos respondieron con defensas perfeccionadas durante cientos de miles de primaveras. Una de sus respuestas más potentes fue la inflamación. Pero en oficio de breves estallidos de inflamación, muchas personas comenzaron a experimentarla constantemente.

Muchos estudios ahora sugieren que la inflamación crónica representa un vínculo importante entre las toxinas transportadas por el céfiro y las enfermedades. En el cerebro, por ejemplo, la inflamación crónica puede afectar nuestra capacidad de eliminar las proteínas defectuosas. A medida que esas proteínas se acumulan, pueden conducir a la demencia.

Los patógenos pueden hacerse adicto a las partículas de contaminantes. Cuando entran en nuestras coraje, pueden hacer contacto con las terminaciones nerviosas. Allí, pueden desencadenar aún más inflamación.

"Proporcionan esta carretera que es una ruta directa al cerebro", dijo el Dr. Fox, de la Universidad de California en Los Ángeles. "Creo que eso es lo que hace que esta sea una historia particularmente aterradora".

Algunas variantes genéticas que surgieron en nuestro pasado tintado pueden ofrecer poco de ayuda ahora. Podrían permitir que algunas personas vivan mucho tiempo a pesar de fumar, sugieren el Dr. Finch y el Dr. Trumble.

Pero los investigadores han estudiado otro gen para el cual lo contrario parece ser cierto: una cambio que alguna vez fue útil se ha vuelto dañina en una era de creciente contaminación del céfiro.

La cambio, ApoE4, salió a la luz por primera vez porque aumenta drásticamente el aventura de desarrollar la enfermedad de Alzheimer. Más recientemente, los investigadores incluso descubrieron que ApoE4 aumenta el aventura de que la exposición a la contaminación del céfiro conduzca a la demencia.

Pero estos estudios se restringieron a países industrializados. Cuando los investigadores buscaron en otras sociedades, como los agricultores de las aldeas pobres de Ghana o los habitantes indígenas de los bosques de Bolivia, ApoE4 tuvo un impacto muy diferente.

En estas sociedades, las enfermedades infecciosas siguen siendo una causa importante de asesinato, especialmente en niños. Los investigadores han descubierto que en esos lugares, ApoE4 aumenta las probabilidades de que las personas sobrevivan hasta la permanencia adulta y tengan hijos.

La selección natural puede acontecer favorecido a ApoE4 durante cientos de miles de primaveras conveniente a esta capacidad de aumentar la supervivencia. Pero este gen y otros pueden acontecer tenido existencias secundarios dañinos que permanecieron invisibles hasta la permanencia moderna hollín y humeante.

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